Устройство для отбора проб Российский патент 2023 года по МПК G01N1/10 

Изобретение относится к устройствам для отбора проб илистых отложений текучей и вязкотекучей консистенции и может быть использовано для осуществления пробоотбора с различных глубин любых водоемов и колодцев. Наиболее широкое применение изобретение может найти при опробовании озерных сапропелевых отложений и других донных отложений соответствующей консистенции.

Известно аналогичное устройство для опробования донных отложений, содержащее колонковую трубу, снабженную в нижней части режущим башмаком. На верхнем конце колонковой трубы посажена направляющая трубка, на которой крепится стальная труба, служащая для установки грузов переменного веса, а также для монтажа четырех стабилизаторов. При этом один из стабилизаторов снабжен плоской крышкой и подвижно установлен на оси. При ослаблении в момент удара грунтоноса о дно фиксатор принимает вертикальное положение, что позволяет крышке во время извлечения трубки перекрывать верхнее отверстие грунтоноса, предотвращая выпадение пробы (смотри И.Г. Шелковников, А.В. Лукошков. Технические средства подводного разведочного бурения и опробования. Из-во ЛГУ, Л., 1979, стр. 77-78).

Недостатком аналога является сомнительная возможность опробования текучих отложений, поскольку в нем отсутствует устройство запирающее нижний конец грунтозаборника.

Известно аналогичное устройство для отбора проб текучего материала, содержащее вертикально смонтированную грунтопроводную трубу, соединенную с вохдухопроводной трубой, связанной с с магистралью для подачи сжатого воздуха и расположенной параллельно грунтопроводной трубе, и пробоотборник выполненный в виде охватывающего верхнюю половину грунтопроводной трубы стакана, причем грунтопроводная труба жестко закреплена в стакане, а верхний торец грунтопроводной трубы смонтирован ниже верхнего торца стакана на 1/6 част длины стакана, при этом соединение грунтопроводной и воздухопроводной труб осуществлено посредством ввода нижнего торца воздухопроводной трубы в боковую стенку грунтопроводной трубы на высоте 2 сантиметра от нижнего торца грунтопроводной трубы (смотри патент РФ №2030729, МПК G01N 1/20, G01N 1/10, опубликованный 1995, март 10,).

Недостатком аналога является, дополнительное разжижение опробуемого материала струей воды при его извлечении и нарушение структуры образца, что исключает обеспечение качественной и количественной оценки взятой пробы, а также возможность опробования только верхнего слоя опробуемой залежи.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков, является универсальный пробоотборник донных отложений и бурового шлама, представляющий собой полый цилиндр, к которому при помощи сварки либо иного способа крепится ручка разборного типа, секции которой скреплены между собой через отверстия в концевых участках болтами, причем конец пробоотборника выполнен скошенным и заостренным, цилиндр выполнен снабженным движущимися пластинами на креплении (соединении) шарнирного типа, первая пластина закреплена изнутри, вторая пластина - в верхней части.(смотри патент РФ №73396 U1, МПК Е21В 49/02, опубликованный 2008,05,20, выбран в качестве прототипа)

Недостаток прототипа состоит в том, что устройство неработоспособно. В формуле полезной модели указано, что пробоотборник (позиция 1 в прототипе), выполнен в виде полого цилиндра. Первая пластина (позиция 4 в прототипе) закреплена изнутри на шарнире (позиция 3 в прототипе). Так как первая пластина закреплена изнутри цилиндра, значит форма этой пластины (позиция 4 в прототипе) в виде круглого диска. На фигуре 1 прототипа (позиция 10) видно, что пластина стоит вертикально! Чтобы пластина заняла данное вертикальное положение, полый цилиндр (позиция 1 прототипа) должен быть квадратным или прямоугольным. Так как в формуле указан полый цилиндр, то диск, закрепленный на шарнире за его край поднимется в верх, примерно на 20-25 градусов. А вертикально не сможет встать! Вход в полый цилиндр будет в виде узкой щели чуть приоткрыт.

Техническая задача состоит в том, что необходимо обеспечить работоспособность пробоотборника.

Технический результат - обеспечить полное открывание низа полого цилиндра.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для отбора проб, состоящем из штанги, прикрепленной к полому цилиндру, верхний торец которого оборудован откидной крышкой, а в нижней части полого цилиндра на оси размещена заслонка, особенность заключается в том, что заслонка выполнена эллипсоидной и закреплена своей средней частью на поворотной оси, которая выполнена г-образной и загнутый ее участок выведен наружу полого цилиндра, снаружи которого введены взаимодействующая с эллипсоидной заслонкой подпружиненная защелка, средство удержания эллипсоидной заслонки в вертикальном положении, и шнур, взаимодействующий со средством удержания эллипсоидной заслонки в вертикальном положении, закрепленный на конце загнутого участка поворотной оси.

Дополнительно изобретение характеризуется тем, что средство удержания эллипсоидной заслонки в вертикальном положении состоит из двух соосных трубок, одна из которых закреплена вертикально на наружной поверхности полого цилиндра, а вторая закреплена на поворотной оси, а внутри трубок размещен стопорящий элемент в виде стержня со шляпкой имеющей кольцевую проточку.

Дополнительно изобретение характеризуется тем, что на наружной поверхности полой трубы размещен защитный щиток, прикрывающий средство удержания эллипсоидной заслонки в вертикальном положении.

Дополнительно изобретение характеризуется тем, что откидная крышка снабжена упором.

Изобретение поясняется чертежами.

Фигура 1 - разрез устройства при погружении в водоем.

Фигура 2 - вид сбоку на низ устройства.

Фигура 3 - вид на низ устройства (защитный щиток снят).

Фигура 4 - разрез устройства при извлечении из водоема.

Фигура 5 - вид на низ устройства при извлечении из водоема (защитный щиток снят).

На чертежах изображено. Штанга 1, прикрепленная к полому цилиндру 2. Прикрепленный к верху полого цилиндра кронштейн 3 с осью 4, на которой закреплена откидная крышка 5, хвостовик которой снабжен упором 6 взаимодействующим с кронштейном 3. Упор 6 не позволяет подняться откидной крышке 5 на больший угол при погружении устройства. На наружной поверхности полого цилиндра 2, размещена подпружиненная защелка, состоящая из элемента 7, пружины 8, оси 9, двух щечек 10 закрепленных на наружной поверхности полого цилиндра 2. В нижней части полого цилиндра размещена эллипсовидная заслонка 11, которая в своей средней части крепится на поворотной оси 12. На наружной поверхности полого цилиндра 2 вертикально закреплена трубка 13, соосно которой расположена трубка 14, закрепленная на выступающей оси 12. Внутри трубок 13 и 14 размещен стопорящий элемент в виде стержня 15 со шляпкой имеющей кольцевую проточку. В шляпке стержня 15 по его оси выполнено глухое отверстие (не показано), а перпендикулярно ему в кольцевой проточке выполнено сквозное отверстие (смотри фигуру 2). Шнур 16 пропущен через эти отверстия и надежно удерживает стержень 15, кроме того при извлечении стержня за шнур, стержень не перекашивается. Поворотная ось 12 выполнена Г-образной и загнутый ее участок 17 выведен наружу полого цилиндра 2. Шнур 16 закреплен на конце загнутого участка 17. В устройстве предусмотрен защитный щиток 18 закрепляемый винтами за горизонтальные площадки 19 и 20 закрепленные на наружной поверхности полого цилиндра 2.

Устройство работает следующим образом. Опускаем устройство в водоем. Набегающий поток жидкости через полый цилиндр 2 откроет откидную крышку 5. Если глубина большая, то штангу делают разборной. Скручиваем между собой разборные части штанги. Опускаем устройство на нужную глубину и начинаем тянуть шнур 16. При этом из трубок 13 и 14 извлекается стопорящий элемент 15. Продолжаем тянуть шнур 16. Так как он закреплен на конце загнутого участка 17 оси 12, то последняя начнет вращаться. Закрепленная на поворотной оси 12 эллипсовидная заслонка 11 начнет вращаться и будет взаимодействовать с подпружиненной защелкой. При дальнейшем повороте эллипсовидной заслонки 11, подпружиненная защелка сработает и не позволит эллипсовидной заслонке 11 вращаться в обратную сторону. Одновременно эллипсовидная заслонка упрется во внутреннюю поверхность полой трубы и вращение по часовой стрелке прекратится.

Начинаем извлекать устройство.

Откидная крышка 6 закрывается набегающим потоком донных отложений. Разбираем штангу на составные части. Извлекаем устройство из водоема. Для извлечения пробы из полого цилиндра 2 оттягиваем элемент 7 и поворачиваем против часовой стрелки ось 12 за загнутый ее участок 17. Устанавливаем эллипсовидную заслонку 11 в вертикальное положение. Проба извлекается.

После промывки устройства водой его приводят в исходное положение (смотри фигуру 2). Устройство полностью готово к работе.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования при отборе в водоемах проб илистых отложений текучей и вязкотекучей консистенции

- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечивать достижение усматриваемого заявителем технического результата.

- преимущество изобретения состоит в том, что устройство становится работоспособным.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Изобретение относится к устройствам для отбора проб илистых отложений текучей и вязкотекучей консистенции. Раскрыто устройство для отбора проб, состоящее из штанги, прикрепленной к полому цилиндру, верхний торец которого оборудован откидной крышкой, а в нижней части полого цилиндра на оси размещена заслонка, при этом заслонка выполнена эллипсоидной и закреплена своей средней частью на поворотной оси, которая выполнена Г-образной, и загнутый ее участок выведен наружу полого цилиндра, снаружи которого введены взаимодействующая с эллипсоидной заслонкой подпружиненная защелка, средство удержания эллипсоидной заслонки в вертикальном положении, и шнур взаимодействующий со средством удержания эллипсоидной заслонки в вертикальном положении, закрепленный на конце загнутого участка поворотной оси. Изобретение обеспечивает полное открывание низа полого цилиндра. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для отбора проб, состоящее из штанги, прикрепленной к полому цилиндру, верхний торец которого оборудован откидной крышкой, а в нижней части полого цилиндра на оси размещена заслонка, отличающееся тем, что заслонка выполнена эллипсоидной и закреплена своей средней частью на поворотной оси, которая выполнена Г-образной и загнутый ее участок выведен наружу полого цилиндра, снаружи которого введены взаимодействующая с эллипсоидной заслонкой подпружиненная защелка, средство удержания эллипсоидной заслонки в вертикальном положении и шнур, взаимодействующий со средством удержания эллипсоидной заслонки в вертикальном положении, закрепленный на конце загнутого участка поворотной оси.

2. Устройство для отбора проб по п. 1, отличающееся тем, что средство удержания эллипсоидной заслонки в вертикальном положении состоит из двух соосных трубок, одна из которых закреплена вертикально на наружной поверхности полого цилиндра, а вторая закреплена на поворотной оси, а внутри трубок размещен стопорящий элемент в виде стержня со шляпкой, имеющей кольцевую проточку.

3. Устройство для отбора проб по п. 1, отличающееся тем, что на наружной поверхности полой трубы размещен защитный щиток, прикрывающий средство удержания эллипсоидной заслонки в вертикальном положении.

4. Устройство для отбора проб по п. 1, отличающееся тем, что откидная крышка снабжена упором.